KR20240053738A

KR20240053738A - 이력 관리가 가능한 배터리 관리 시스템을 포함하는 배터리 모듈

Info

Publication number: KR20240053738A
Application number: KR1020220133631A
Authority: KR
Inventors: 김철훈
Original assignee: 주식회사 부명
Priority date: 2022-10-17
Filing date: 2022-10-17
Publication date: 2024-04-25

Abstract

일 실시예에 따른 배터리 모듈은, 제1 배터리 셀, 및 제2 배터리 셀을 포함하는 복수의 배터리 셀들, 상기 복수의 배터리 셀들을 관리하기 위한 마스터 배터리 관리 시스템, 및 상기 복수의 배터리 셀들을 연결하고, 상기 마스터 BMS와 전기적으로 연결된 버스 바를 포함한다. 상기 제1 배터리 셀은, 상기 버스 바를 통해, 상기 마스터 BMS와 통신하도록 구성되는 제1 셀 컨트롤러, 및 제1 셀 메모리를 포함한다. 상기 제1 셀 컨트롤러는, 상기 제1 배터리 셀의 이력에 관련된 제1 이력 정보를 생성하고, 생성된 상기 제1 이력 정보를 상기 제1 셀 메모리에 기록하고, 생성된 상기 제1 이력 정보를 포함하는 제1 신호를 상기 마스터 BMS로 송신하도록, 구성된다. 상기 마스터 BMS는, 상기 제1 신호 내에 포함된 상기 제1 이력 정보를, 마스터 메모리에 기록하도록 구성된다.

Description

이력 관리가 가능한 배터리 관리 시스템을 포함하는 배터리 모듈{BATTERY MODULE INCLUDING BATTERY MANAGEMENT SYSTEM CAPABLE OF HISTORY MANAGEMENT}

본 개시는, 이력 관리가 가능한 배터리 관리 시스템을 포함하는 배터리 모듈에 관한 것이다.

배터리 모듈은 전기적으로 연결된 복수의 배터리 셀들로 구성될 수 있다. 복수의 배터리 셀들은, 서로 직렬 및/또는 병렬 연결될 수 있다. 복수의 배터리 셀들 각각은 서로 다른 속도로 노화될 수 있다. 배터리 모듈을 재사용하거나, 배터리 셀을 교체하는 경우, 배터리 모듈에 대한 신뢰성 보장이 필요할 수 있다.

배터리 모듈은, 복수의 배터리 셀들의 상태를 모니터링하기 위한 배터리 관리 시스템(battery management system, BMS)을 포함할 수 있다. 배터리 관리 시스템은, 배터리 모듈을 구성하는 복수의 배터리 셀들을 모니터링하고, 배터리 셀의 동작을 제어하기 위해, 복수의 배터리 셀들과 데이터 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다.

배터리 모듈을 재사용하기 위해서, 배터리 모듈의 상태의 파악이 필요할 수 있다. 재사용 목적에 따라, 재사용될 배터리 모듈의 조건이 다를 수 있다. 예를 들면, 전기 자동차에 재사용될 배터리 모듈은, 안전 보장을 위해서, 상대적으로 높은 수준의 배터리 모듈 상태를 요구할 수 있다. 배터리 모듈 내의 배터리 셀을 교체하는 경우에도, 교체되는 배터리 셀의 상태에 대한 파악이 요구될 수 있다. 배터리 셀 또는 배터리 모듈의 재사용 시, 재사용될 배터리 셀 또는 배터리 모듈에 대한 이력 정보를 제공하는 것이 필요할 수 있다.

본 문서에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

일 실시예에 따른 배터리 모듈(battery module)은, 제1 배터리 셀, 및 제2 배터리 셀을 포함하는 복수의 배터리 셀들(battery cells), 마스터 메모리를 포함하고, 상기 복수의 배터리 셀들을 관리하기 위한 마스터 배터리 관리 시스템(BMS, battery management system), 및 상기 복수의 배터리 셀들을 연결하고, 상기 마스터 BMS와 전기적으로 연결된 버스 바(bus bar)을 포함할 수 있다. 상기 제1 배터리 셀은, 상기 제1 배터리 셀 내에 배치되고, 상기 버스 바를 통해, 상기 마스터 BMS와 통신하도록 구성되는 제1 셀 컨트롤러, 및 상기 제1 셀 컨트롤러와 작동적으로 결합된 제1 셀 메모리를 포함할 수 있다. 상기 제1 셀 컨트롤러는, 상기 제1 배터리 셀의 이력에 관련된 제1 이력 정보를 생성하고, 생성된 상기 제1 이력 정보를 상기 제1 셀 메모리에 기록하고, 생성된 상기 제1 이력 정보를 포함하는 제1 신호를 상기 버스 바를 통해, 상기 마스터 BMS로 송신하도록, 구성될 수 있다. 상기 마스터 BMS는, 상기 제1 셀 컨트롤러로부터, 상기 제1 신호를 수신함에 기반하여, 상기 제1 신호 내에 포함된 상기 제1 이력 정보를, 상기 마스터 메모리에 기록하도록 구성될 수 있다.

일 실시예에 따른 배터리 모듈은, 마스터 BMS와 복수의 배터리 셀들 각각은, 버스 바를 통해 통신할 수 있으므로, 별도의 와이어 하네스가 생략될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 와이어 하네스가 생략되어 설계가 용이해지고, 무게가 가벼워질 수 있다. 일 실시예에 따른 배터리 모듈은, 배터리 모듈 및 배터리 모듈에 포함된 복수의 배터리 셀들 각각에 대한 이력 정보를 제공함으로써, 재사용 시 신뢰성을 제공할 수 있다.

본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은, 일 실시예에 따른(according to an embodiment), 배터리 모듈의 개략적인 블록도이다.
도 2는, 일 실시예에 따른, 마스터 BMS의 개략적인 블록도이다.
도 3은, 일 실시예에 따른, 배터리 모듈을 구성하는 제1 배터리 셀의 일 예를 도시한다.
도 4는, 일 실시예에 따른, 배터리 모듈의 셀 컨트롤러를 통해 송수신되는 신호의 데이터 패킷의 일 예를 도시한다.
도 5는, 일 실시예에 따른, 배터리 모듈의 복수의 배터리 셀들의 데이터 신호의 송수신 동작의 일 예를 도시한다.
도 6은, 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 일 예를 나타낸다.
도 7a는, 일 실시예에 따른 배터리 모듈이 재사용되는 예시를 나타낸다.
도 7b는, 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 배터리 셀이 교체되는 예시를 나타낸다.
도 8은, 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 이력을 관리하기 위한 동작들을 설명하기 위한 흐름도(flow chart)이다.
도 9는, 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 배터리 셀이 교체된 경우, 마스터 BMS의 동작들을 설명하기 위한 흐름도(flow chart)이다.
도 10은, 이력 정보의 위조 및 변조를 방지하기 위한 블록체인 네트워크를 개략적으로 나타낸다.

도 1은, 일 실시예에 따른(according to an embodiment), 배터리 모듈의 개략적인 블록도이다. 도 2는, 일 실시예에 따른, 셀 컨트롤러의 개략적인 블록도이다.

도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른, 배터리 모듈(100)은, 서로 직렬 연결된 복수의 배터리 셀들(120) 및 복수의 배터리 셀들(120)과 작동적으로 결합된 마스터 배터리 관리 시스템(battery management system, BMS)(110)을 포함할 수 있다. 복수의 배터리 셀들(120)은 서로 직렬 연결되어 배터리 모듈(100)을 구성할 수 있다. 도 1에 도시되지 않았으나, 복수의 배터리 셀들(120)은 인버터 또는 펄스 발생기를 거쳐 부하와 연결됨으로써, 부하의 구동원(driving source)으로 동작할 수 있다. 이하에서, 설명되는 회로는, 특정 기능(a specific function)을 제공하기 위하여 상호 연결된 회로 요소들을 포함하는 회로를 의미할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 복수의 배터리 셀들(120)은, 서로 직렬 연결될 수 있다. 도 1을 참조하면, 제1 배터리 셀(120-1)은, 마스터 BMS(110)에 연결될 수 있다. 제2 배터리 셀(120-2)은, 제1 배터리 셀(120-2)에 연결될 수 있다. 제3 배터리 셀(120-3)은, 제2 배터리 셀(120-2)에 연결될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 배터리 셀(120-1) 내지 제n 배터리 셀(120-n)이 제1 방향(D1)으로 순차적으로 직렬 연결될 수 있다. 예를 들면, 제1 배터리 셀(120-1)의 음극 단자와 제2 배터리 셀(120-2)의 양극 단자가 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 배터리 셀(120-2)의 음극 단자와 제3 배터리 셀(120-3)의 양극 단자가 전기적으로 연결될 수 있다. 복수의 배터리 셀들(120)이 서로 직렬 연결된 경우, 전체 시스템의 전압은 복수의 배터리 셀들(120)을 구성하는 배터리 셀들(120) 각각의 합계로 설정될 수 있다. 도 1에서, 복수의 배터리 셀들(120)이 제1 방향(D1)으로 나열되게 도시되었으나, 복수의 배터리 셀들(120)의 전기적 연결을 설명하기 위한 것일 뿐, 여기에 제한되지 않는다. 예를 들면, 복수의 배터리 셀들(120)은 서로 적층되어 조립됨으로써 배터리 모듈(100)을 형성할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 마스터 BMS(110)는, 복수의 배터리 셀들(120)의 전반적인 동작을 제어하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 마스터 BMS(110)는, 별도의 와이어 하네스 없이, 복수의 배터리 셀들(120)을 연결하기 위한 버스 바(예: 도 6의 버스 바(500))를 통해, 복수의 배터리 셀들(120)의 복수의 셀 컨트롤러들(200)과 통신하도록 구성될 수 있다. 마스터 BMS(110)는, 버스 바를 통해, 복수의 배터리 셀들(120) 각각의 SOH에 관한 정보를 획득하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 마스터 BMS(110)는, 버스 바를 통해, 복수의 배터리 셀들(120) 각각의 전압 및/또는 전류에 관한 정보를 획득하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 마스터 BMS(110)는, 버스 바를 통해, 복수의 배터리 셀들(120)의 잔존 용량(state of charge, SOC), SOH(state of health), 온도 등 복수의 배터리 셀들(120) 각각의 상태에 관한 정보를 획득하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 마스터 BMS(110)는, 버스 바를 통해, 복수의 배터리 셀들(120) 각각에 대한 충전 및/또는 방전을 요청하기 위한 신호를 복수의 배터리 셀들(120) 내에 배치된 복수의 셀 컨트롤러들(200)에게 전송하도록 구성될 수 있다.

일 실시예에 따른, 마스터 BMS(110)는, 복수의 배터리 셀들(120)의 상태에 관한 정보를 수집하기 위해, 각각의 배터리 셀들(120)에 배치된 복수의 셀 컨트롤러들(200)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 배터리 셀(120-1)은, 제1 배터리 셀(120-1) 내에 배치된 제1 셀 컨트롤러(200-1)를 포함할 수 있다. 제2 배터리 셀(120-2)은, 제2 배터리 셀(120-2) 내에 배치된 제2 셀 컨트롤러(200-2)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 복수의 셀 컨트롤러들(200)은, 복수의 배터리 셀들(120) 내의 전원 라인 상에 배치될 수 있다. 복수의 셀 컨트롤러들(200)은, 전원 라인을 전송 매체로 하여 데이터를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 복수의 배터리 셀들(120)은, 각각의 상태에 관한 정보를 포함하는 신호를 복수의 셀 컨트롤러들(200)을 이용하여 마스터 BMS(110)으로 전달할 수 있다. 마스터 BMS(110)는, 복수의 배터리 셀들(120) 각각의 동작을 요청하기 위한 신호 및/또는 복수의 배터리 셀들(120) 각각의 SOH에 관한 정보를 요청하기 위한 신호를, 복수의 셀 컨트롤러들(200)을 이용하여 복수의 배터리 셀들(120) 각각으로 전달할 수 있다. 일 실시예에 따르면,

도 2를 참조하면, 마스터 BMS(110)는, 통신 회로(111), 충방전 제어 회로(112), 모니터링 회로(113), 알림 회로(114) 및 마스터 메모리(115)를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 통신 회로(111)는, 복수의 배터리 셀들(120)의 셀 컨트롤러들(200)과 버스 바(예:도 6의 버스 바(500))를 통해 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 통신 회로(111)는, 배터리 셀들(120)과의 데이터 신호 전달 및 전원 공급을 위해 전원 라인에 연결될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 충방전 제어 회로(112)는, 복수의 배터리 셀들(120)의 충전 및/또는 방전을 제어할 수 있다. 예를 들면, 충방전 제어 회로(112)는, 복수의 배터리 셀들(120) 내의 이차 전지(예: 도 3의 이차 전지(121))의 전압, 잔존 용량(state of charge, SOC)을 모니터링하는 기능, 복수의 배터리 셀들(120)의 충전과 방전의 제어 기능, 및 과충전 및 과방전을 방지하기 위한 기능을 수행할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 모니터링 회로(113)는, 복수의 배터리 셀들(120)의 상태를 모니터링하도록 구성될 수 있다. 모니터링 회로(113)는, 이상 상태 발생 시 알림 회로(114)을 통해, 배터리 셀들(120)의 이상을 알릴 수 있다. 예를 들면, 알림 회로(114)은, 시각적 신호를 송출하는 디스플레이, LED(Light Emitting Diode)에 연결될 수 있다. 예를 들면, 알림 회로(114)는, 청각적 신호를 송출하는 스피커에 연결될 수 있다. 하지만, 이에 제한되지 않는다.

일 실시예에 따르면, 마스터 메모리(115)는, 복수의 배터리 셀들(120)에 관한 다양한 정보를 저장하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 마스터 메모리(115)는, 복수의 배터리 셀들(120)에 각각에 대한 고유의 ID와 상태를 저장할 수 있다. 예를 들면, 마스터 메모리(115)는, 후술하는 배터리 셀들(120)의 ID 테이블을 저장할 수 있다. 예를 들면, 마스터 메모리(115)는, 배터리 셀들(120)의 충방전 기록, 충전 용량, 잔여 수명에 관한 정보를 저장할 수 있다. 마스터 메모리(115)는, 복수의 배터리 셀들(120)에 관한 이력 정보를 저장하도록 구성될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 복수의 배터리 셀들(120) 각각에 ID가 할당될(assigned) 수 있다. 마스터 BMS(110)으로부터 송신되는 신호 및 배터리 셀들(120)로부터 송신되는 신호는, 복수의 배터리 셀들(120) 각각에 할당된 ID에 관한 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 마스터 BMS(110)로부터 복수의 셀 컨트롤러들(200)에게 신호가 수신될 때, 복수의 셀 컨트롤러들(200)은, 신호에 포함된 ID에 관한 정보를 식별하도록 구성될 수 있다. 복수의 셀 컨트롤러들(200)은, 식별된 ID에 관한 정보에 기반하여, 마스터 BMS(110)로부터 수신된 신호의 수신 대상이 되는 배터리 셀을 식별하도록 구성될 수 있다.

예를 들면, 마스터 BMS(110)가 제3 배터리 셀(120-3)에게 지정된 동작을 요청하기 위한 신호를 송신할 때, 마스터 BMS(110)는, 제3 배터리 셀(120-3)에 할당된 ID에 관한 정보를 포함하는 신호를, 제1 배터리 셀(120-1)에게 송신할 수 있다. 제1 배터리 셀(120-1) 내에 배치된 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 상기 신호를 수신하고, 신호 내에 포함된 ID에 관한 정보를 식별하도록 구성될 수 있다. 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 신호 내에 포함된 ID에 관한 정보가 제1 배터리 셀(120-1)에 할당된 ID에 관한 정보에 일치되지 않음을 식별하고, 상기 식별에 기반하여, 상기 신호를 제2 배터리 셀(120-2)에게 송신할 수 있다. 제2 배터리 셀(120-2) 내에 배치된 제2 셀 컨트롤러(200-2)는, 상기 신호를 수신하고, 신호 내에 포함된 ID에 관한 정보를 식별하도록 구성될 수 있다. 제2 셀 컨트롤러(200-2)는, 신호 내에 포함된 ID에 관한 정보가 제2 배터리 셀(120-2)에 할당된 ID에 관한 정보에 일치되지 않음을 식별하고, 상기 식별에 기반하여, 상기 신호를 제3 배터리 셀(120-3)에게 송신할 수 있다. 제3 배터리 셀(120-3) 내에 배치된 제3 셀 컨트롤러(200-3)는, 상기 신호를 수신하고, 신호 내에 포함된 ID에 관한 정보를 식별하도록 구성될 수 있다. 제3 셀 컨트롤러(200-3)는, 신호 내에 포함된 ID에 관한 정보가 제3 배터리 셀(120-3)에 할당된 ID에 관한 정보에 일치됨을 식별하고, 상기 식별에 기반하여, 상기 신호 내에 포함된 지정된 동작을 식별할 수 있다. 제3 셀 컨트롤러(200-3)는, 상기 지정된 동작을 수행하기 위해, 지정된 동작에 대응되는 적어도 하나 이상의 동작들을 수행하도록 구성될 수 있다.

예를 들면, 제1 배터리 셀(120-1)의 상태에 관한 정보를 포함하는 신호가 마스터 BMS(110)으로 송신된 경우, 마스터 BMS(110)는, 신호에 포함된 ID에 관한 정보를 통해, 제1 배터리 셀(120-1)에 관한 신호임을 식별할 수 있다. 예를 들면, 복수의 배터리 셀들(120)이 제1 배터리 셀(120-1)의 충전 및/또는 방전 신호에 관한 정보를 포함하는 신호를 수신한 경우, 복수의 배터리 셀들(120)은, 신호에 포함된 ID에 관한 정보를 통해, 제1 배터리 셀(120-1)에 관한 신호임을 식별할 수 있다.

일 실시예에 따른 배터리 모듈(100)은, 복수의 배터리 셀들(120)을 연결하는 버스 바를 통해 통신이 수행될 수 있으므로, 마스터 BMS(110)과 복수의 배터리 셀들(120) 사이의 통신의 송신 및/또는 수신을 위한 설계가 단순해질 수 있다.

일 실시예에 따르면, 마스터 BMS(110)가, 특정 배터리 셀(예: 제2 배터리 셀(120-2))로의 신호를 송신할 때, 상기 신호는, 신호의 수신 대상이 되는 배터리 셀(예: 제2 배터리 셀(120-2)) 이외의 다른 배터리 셀(예: 제1 배터리 셀(120-1))을 통해 전달될 수 있다. 또한, 특정 배터리 셀(예: 제2 배터리 셀(120-2))이 마스터 BMS(110)로 신호를 송신할 때, 신호는, 적어도 하나의 다른 배터리 셀(예: 제1 배터리 셀(120-1))을 통해 마스터 BMS(110)로 전달될 수 있다.

예를 들면, 마스터 BMS(110)가, 제3 배터리 셀(120-3)의 상태에 관한 정보를 요청하는 신호를 제3 배터리 셀(120-3)에게 송신하는 경우, 마스터 BMS(110)는, 마스터 BMS(110)에 연결된 제1 배터리 셀(120-1)에게 신호(S₀₁)를 송신할 수 있다. 상기 신호(S₀₁)는, 제1 방향(D1)으로 전송될 수 있다. 신호(S₀₁)는, 마스터 BMS(110)에 연결된 제1 배터리 셀(120-1)로 전달된 후, 제1 배터리 셀(120-1)로부터 제2 배터리 셀(120-2)로 전달되는 신호(S₁₂)로 변경될 수 있다. 제1 배터리 셀(120-1)로부터 제2 배터리 셀(120-2)로 전달되는 신호(S₁₂)는, 제2 배터리 셀(120-2)로 전달된 후, 제2 배터리 셀(120-2)로부터 제3 배터리 셀(120-3)로 전달되는 신호(S₂₃)로 변경될 수 있다.

예를 들면, 제3 배터리 셀(120-3)이, 제3 배터리 셀(120-3)의 상태에 관한 정보를 포함하는 신호를 마스터 BMS(110)에게 송신하는 경우, 신호는, 제2 방향(D2)으로 전송될 수 있다. 제3 배터리 셀(120-3)로부터 제2 배터리 셀(120-2)에게 송신된 신호(S₃₂)는, 제2 배터리 셀(120-2)에게 전송될 수 있다. 제3 배터리 셀(120-3)로부터 제2 배터리 셀(120-2)로 전달되는 신호(S₃₂)는, 제2 배터리 셀(120-2)로 전달된 후, 제2 배터리 셀(120-2)로부터 제1 배터리 셀(120-1)로 전달되는 신호(S₂₁)로 변경될 수 있다. 제2 배터리 셀(120-2)로부터 제1 배터리 셀(120-1)로 전달되는 신호(S₂₁)는, 제1 배터리 셀(120-1)로 전달된 후, 제1 배터리 셀(120-1)로부터 마스터 BMS(110)로 전달되는 신호(S₁₀)로 변경될 수 있다. 마스터 BMS(110)는, 상기 신호(S₁₀)를 수신하고, 신호(S₁₀) 내에 포함된 제3 배터리 셀의 상태에 관한 정보를 획득할 수 있다.

신호가 배터리 셀들(120)을 순차적으로 통과할 때, 배터리 셀들(120) 내부의 임피던스(예: 배터리 셀 내부의 저항)에 의해 신호의 강도가 감소될 수 있다. 신호가 배터리 셀들(120)을 통과할 때마다 신호의 강도가 감소되므로, 다수의 배터리 셀들(120)을 거쳐 신호를 전송하는 경우, 신호의 강도를 유지할 필요가 있다. 또한, 신호가, 다른 방향으로 송신될 경우, 신호의 충돌이 발생할 수 있기 때문에, 신호의 전달 방향성을 설정할 필요가 있다.

도 3은, 일 실시예에 따른, 배터리 모듈을 구성하는 제1 배터리 셀의 일 예를 도시한다. 이하, 제1 배터리 셀(120-1)에 대하여 설명된 구성요소들은, 다른 배터리 셀에도 동일하게 적용될 수 있다.

도 3을 참조하면, 제1 배터리 셀(120-1)은, 이차 전지(121), 보호 회로(123), 및 제1 셀 컨트롤러(200-1)을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 이차 전지(121)는, 전기 에너지를 저장할 수 있다. 이차 전지(121)는, 전기 에너지가 충전될 수 있고, 충전된 전기 에너지를 방전할 수 있는 이차 전지로서, 음극재, 양극재, 분리막, 전해액을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 배터리 셀(120-1)은, 적어도 하나의 이차 전지(121)를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 보호 회로(protection circuit module, PCM)(123)는, 이차 전지(121)의 과방전, 과충전, 과전류를 방지할 수 있는 이차 전지(121)의 보호 회로이다. 이차 전지(121)의 과충전은, 내부 과열과 스웰링(swelling) 현상을 야기하여 이차 전지(121)를 손상시킬 수 있다. 이차 전지(121)의 과방전은, 전극을 손상시켜 이차 전지(121)의 고장을 일으킬 수 있다. 보호 회로(123)는, 이차 전지(121)의 손상 및/또는 고장을 방지하기 위해, 이차 전지(121)의 전압이 충전 한계 전압에 도달한 것을 식별하는 것에 응답하여, 충전 회로를 차단할 수 있고, 이차 전지(121)의 전압이 방전 한계 전압에 도달한 것을 식별하는 것에 응답하여, 방전 회로를 차단할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보호 회로(123)는, 이차 전지(121)의 상태에 관한 정보를 획득할 수 있고, 획득된 정보를 제1 셀 컨트롤러(200-1)로 제공할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 보호 회로(123) 및 이차 전지(121) 사이에 연결되어, 마스터 BMS(110)으로부터 신호를 수신하거나 또는 마스터 BMS(110)으로부터 신호를 송신하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 제1 배터리 셀(120-1) 내의 전력선에 연결될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

일 실시예에 따르면, 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 보호 회로(123)로부터 이차 전지(121)의 상태에 관한 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 이차 전지(121) 상태에 관한 정보는, 이차 전지(121)의 전압, 전류, 온도에 관한 정보를 포함할 수 있으나, 여기에 제한되지 않는다. 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 보호 회로(123)에 전기적으로 결합될 수 있고, 보호 회로(123)로부터 이차 전지(121)의 상태에 관한 정보를 수신할 수 있다. 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 수신된 이차 전지(121)의 상태에 관한 정보를, 마스터 BMS(110)으로 전송하도록 구성될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 마스터 BMS(110)으로부터 버스 바(예: 도 6의 버스 바(500))를 통해 신호를 수신할 수 있다. 마스터 BMS(110)으로부터 제1 셀 컨트롤러(200-1)에게 신호가 수신될 때, 신호는, 서로 연결된 복수의 배터리 셀들(예: 도 1의 복수의 제1 배터리 셀(120-1))을 통해 전달되므로, 신호의 강도가 감소할 수 있다. 예를 들면, 마스터 BMS(110)으로부터 제3 배터리 셀(120-3)에게 신호가 송신될 때, 신호는 제1 배터리 셀(120-1) 및 제2 배터리 셀(120-2)을 통과하여 제3 배터리 셀(120-3)로 전달될 수 있다. 신호가 전달될 때, 제1 배터리 셀(120-1) 내부의 임피던스 및 제2 배터리 셀(120-2) 내부의 임피던스에 의해, 신호의 강도가 감소할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 마스터 BMS(110)으로부터 수신된 신호의 타겟이 제1 배터리 셀(120-1)인지 여부를 식별할 수 있다. 상기 신호는, 신호의 수신 대상이 되는 제1 배터리 셀(120-1)의 ID에 관한 정보인, 타겟 ID에 관한 정보를 포함할 수 있다. 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 마스터 BMS(110)으로부터 수신된 신호에 포함된 타겟 ID를, 제1 배터리 셀(120-1)에 할당된 ID와 비교할 수 있다. 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 타겟 ID가 제1 배터리 셀(120-1)에 할당된 ID와 대응되는 것을 식별함에 응답하여, 신호에 대응되는 동작을 수행할 수 있다. 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 타겟 ID가 제1 배터리 셀(120-1)에 할당된 ID와 대응되지 않는 것을 식별함에 응답하여, 신호를 증폭시킨 후, 제1 배터리 셀(120-1)에 연결된 제2 배터리 셀(예: 도 1의 제2 배터리 셀(120-2))에게 전송하도록 구성될 수 있다.

예를 들면, 마스터 BMS(110)으로부터, 제1 배터리 셀(120-1)에게, 제1 배터리 셀(120-1)의 상태에 관한 정보를 요청하는 신호가 전송된 경우, 마스터 BMS(110)에 직렬 연결된 제1 배터리 셀(120-1)의 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 상기 신호를 수신할 수 있다. 상기 신호는, 제1 배터리 셀(120-1)에 할당된 ID로 설정된 타겟 ID에 관한 정보를 포함할 수 있다. 제1 배터리 셀(120-1)의 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 수신된 신호에 포함된 타겟 ID를 식별하고, 식별된 타겟 ID가, 제1 배터리 셀(120-1)에 할당된 ID에 대응되는지 여부를 식별할 수 있다. 식별된 타겟 ID가, 제1 배터리 셀(120-1)에 할당된 ID에 대응되는 것을 식별한 경우, 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 제1 배터리 셀(120-1)의 상태에 관한 정보를 포함하는 신호를 생성하고, 생성된 신호를, 마스터 BMS(110)에게 전송하도록 구성될 수 있다.

예를 들면, 마스터 BMS(110)으로부터, 제2 배터리 셀(120-2)에게, 제2 배터리 셀(120-2)의 상태에 관한 정보를 요청하는 신호가 전송된 경우, 마스터 BMS(110)에 직렬 연결된 제1 배터리 셀(120-1)의 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 상기 신호를 수신할 수 있다. 제1 배터리 셀(120-1)의 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 수신된 신호에 포함된 타겟 ID를 식별하고, 식별된 타겟 ID가, 제1 배터리 셀(120-1)에 할당된 ID에 대응되는지 여부를 식별할 수 있다. 식별된 타겟 ID가, 제1 배터리 셀(120-1)에 할당된 ID에 대응되지 않는 것을 식별한 경우, 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 상기 신호를 증폭시킨 후, 제1 배터리 셀(120-1)에 직렬 연결된 제2 배터리 셀(120-2)로 전송하도록 구성될 수 있다. 제2 배터리 셀(120-2)의 제2 셀 컨트롤러(예: 도 1의 제2 셀 컨트롤러(200-2))는, 상기 신호에 포함된 타겟 ID가, 제2 배터리 셀(120-2)에 할당된 ID에 대응되는 것을 식별함에 응답하여, 제2 배터리 셀(120-2)의 상태에 관한 정보를 포함하는 신호를 생성할 수 있다. 제2 셀 컨트롤러(200-2)는, 생성된 신호를, 마스터 BMS(110)에게 전송하도록 구성될 수 있다.

도 3을 참조하면, 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 신호의 송신 및/또는 수신을 제어하는 마이크로 프로세서(201), 마이크로 프로세서(201)로 송신 및/또는 수신되는 신호를 증폭하기 위한 증폭 회로(202), 및 신호의 전송 경로를 제어하기 위한 스위치(SW)를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제1 셀 컨트롤러(200-1)로 송신 및/또는 수신되는 신호는, 증폭 회로(202)를 통해 증폭된 후, 송신 및/또는 수신될 수 있다. 제1 셀 컨트롤러(200-1)의 외부로부터 신호가 수신될 때, 스위치(SW)는, 신호가 마이크로 프로세서(201)로 수신되도록 닫힘(closed)으로써, 신호의 수신 경로를 제공할 수 있다. 제1 셀 컨트롤러(200-1)로부터 신호가 송신될 때, 스위치(SW)는, 신호가 마이크로 프로세서(201)로부터 송신되도록 닫힘(closed)으로써, 신호의 송신 경로를 제공할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 보호 회로(123) 및 이차 전지(121) 사이에 연결될 수 있다. 도 3을 참조하면, 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 이차 전지(121)의 양극 탭(121a), 및 보호 회로(123)의 제1 단(123a)에 연결된 제1 단(125a) 및 이차 전지(121)의 음극 탭(121b), 및 보호 회로(123)의 제2 단(123b)에 연결된 제2 단(125b)을 포함할 수 있다. 제1 배터리 셀(120-1)로 전송되는 신호는, 제1 셀 컨트롤러(200-1)의 제1 단(125a)을 통해, 제1 셀 컨트롤러(200-1)로 전송될 수 있다. 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 제1 셀 컨트롤러(200-1)의 제2 단(125b) 및 제1 셀 컨트롤러(200-1)의 제1 단(125a) 사이의 전위 차이(V₂-V₁)에 기반하여, 마스터 BMS(110)으로부터 수신된 신호를 식별할 수 있다. 예를 들면, 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 제1 셀 컨트롤러(200-1)의 제2 단(125b)의 전위(V₂)와 제1 셀 컨트롤러(200-1)의 제1 단(125a)의 전위(V₁)를 검출하고, 전위 차이(V₂-V₁)에 의해 신호를 식별하고, 신호를 수신 및/또는 송신할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 수신된 신호에 포함된 타겟 ID가, 상기 제1 배터리 셀(120-1)에 할당된 ID에 대응되지 않는 경우, 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 제2 배터리 셀(120-2)로 신호를 송신하기 위해, 제1 셀 컨트롤러(200-1)의 제1 단(125a)에 증폭된 신호를 인가할 수 있다. 제1 셀 컨트롤러(200-1)의 제1 단(125a)에 인가된 증폭된 신호는, 이차 전지(121)를 통해, 제2 배터리 셀(120-2)로 송신될 수 있다. 따라서, 신호가 제1 배터리 셀(120-1)을 통과하더라도, 제1 셀 컨트롤러(200-1)의 제1 단(125a)에서 증폭되므로, 신호는, 서로 연결된 복수의 배터리 셀들(120)을 통과하는 동안 일정 강도를 유지할 수 있다.

일 실시예에 따른, 배터리 모듈(100)은, 서로 연결된 복수의 배터리 셀들(120)에 의해, 배터리 셀 간 통신 신호의 송신 및/또는 수신 구조가 단순해지고, 전원 공급의 안정성을 확보하면서도, 복수의 셀 컨트롤러들(200)을 이용한 신호의 강도를 유지할 수 있다.

도 4는, 일 실시예에 따른, 배터리 모듈의 셀 컨트롤러를 통해 송수신되는 신호의 데이터 패킷의 일 예를 도시한다.

일 실시예에 따른, 배터리 모듈(예: 도 1의 배터리 모듈(100))의 복수의 셀 컨트롤러들(200)을 통해 송수신되는 신호는, 방향성을 설정하기 위한 정보를 포함할 수 있다. 도 4를 참조하면, 상기 신호의 데이터 패킷(300)은, 헤더 개시(start of header, SOH)(301), 신호의 전달 방향(direction, DIR)(302), 타겟 ID(target ID, TAR_ID)(303), 전송 ID(transmit ID, TX_ID)(304), 문자열 길이(length, LEN)(305), 실제 동작의 명령을 나타내는 커맨드(command, CMD)(306), 전송되는 데이터인 페이로드(payload)(307), 및 오류를 체크하는 CRC(cyclic redundancy check)(308)에 관한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 DIR(302)이 0인 경우, 신호의 전송 방향은, 도 1의 제1 방향(예: 도 1의 제1 방향(D1))일 수 있고, 상기 DIR(302)이 1인 경우, 신호의 전송 방향은, 도 1의 제2 방향(예: 도 1의 제2 방향(D2))일 수 있다. 하지만, 이에 제한되지 않는다. TX_ID(304)는, 해당 신호를 전송한 배터리 관리 시스템(예: 도 1의 마스터 BMS(110)) 또는 복수의 배터리 셀들(예: 도 1의 복수의 배터리 셀들(120))에 할당된 ID를 나타낸다. TAR_ID(303)는, 해당 신호를 수신할 마스터 BMS(110) 또는 복수의 배터리 셀들(120)에 할당된 ID를 나타낼 수 있다.

일 실시예에 따르면, 데이터 패킷(300)에 포함된 CMD(306)는, 특정 동작에 관련된 정보를 포함할 수 있다. 도 4를 참조하면, CMD(306)는, 복수의 배터리 셀들(120) 각각에 대한 ID의 할당을 요청하기 위한 정보를 포함하는 패킷(306a), 복수의 배터리 셀들(120)에 미리 할당된(preassigned) ID의 리셋을 요청하기 위한 정보를 포함하는 패킷(306b)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 복수의 배터리 셀들(120)은, ID의 할당을 요청하기 위해, 상기 패킷(306a)에 1이 입력된 데이터 신호를 마스터 BMS(110)에게 전송할 수 있다. CMD(306)는, 상술한 패킷들(306a, 306b) 이외에 다양한 정보를 포함하는 패킷(306c)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 마스터 BMS(110)는, 제1 배터리 셀(예: 도 1의 제1 배터리 셀(120-1))의 상태에 관한 정보를 요청하는 정보를 포함하는 데이터 신호를 제1 배터리 셀(120-1)에게 전송할 수 있다. 제1 배터리 셀(120-1)은, 상기 데이터 신호를 수신함에 응답하여, 제1 배터리 셀(120-1)의 상태에 관한 정보를 마스터 BMS(110)에게 전송할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 복수의 배터리 셀들(120) 중 어느 하나의 배터리 셀에게 신호가 전송된 경우, 복수의 셀 컨트롤러들(예: 도 1의 복수의 셀 컨트롤러들(200)) 중 상기 하나의 배터리 셀에 배치된 셀 컨트롤러는, DIR(302)과 상기 어느 하나의 배터리 셀에 할당된 ID를 비교할 수 있다.

예를 들면, DIR(302)이 0이고, 제2 배터리 셀(120-2)에 할당된 ID가 TAR_ID(303)에 일치하지 않고, 상기 TAR_ID(303)에 대응되는 ID를 가지는 배터리 셀이 TX_ID(304)에 대응되는 ID를 가지는 배터리 셀보다 제1 방향(D1)에 위치할 때, 제2 셀 컨트롤러(200-2)는, 수신된 신호를 무시할 수 있다. 상술한 예시는, 상기 신호의 전송 방향에 반대 방향으로 신호가 잘못 전송된 경우이므로, 제2 셀 컨트롤러(200-2)는, 수신된 신호를 무시할 수 있다.

예를 들면, DIR(302)이 1이고, 제2 배터리 셀(120-2)에 할당된 ID가 TAR_ID(303)에 일치하지 않고, 상기 TAR_ID(303)에 대응되는 ID를 가지는 배터리 셀이 TX_ID(304)에 대응되는 ID를 가지는 배터리 셀보다 제2 방향(D2)에 위치할 때, 제2 셀 컨트롤러(200-2)는, 신호를 제2 방향(D2)으로 전송할 수 있다. 전술한 바와 같이, 제2 셀 컨트롤러(200-2)는, 신호를 증폭시킨 후 전송할 수 있다. 상술한 예시는, 상기 신호의 전송 방향대로 신호가 전송된 경우이므로, 제2 셀 컨트롤러(200-2)는, 수신된 신호를 TAR_ID(303)에 일치하는 ID를 가지는 배터리 셀까지 신호가 송신될 수 있도록, 상기 신호를 증폭시킨 후, 제2 방향(D2)으로 송신할 수 있다. 신호는, 순차적으로 전송되어, TAR_ID(303)와 상기 ID가 일치하는 배터리 셀까지 전송될 수 있고, 해당 배터리 셀에서 상기 신호에 대응하는 동작이 수행될 수 있다.

예를 들면, 제2 배터리 셀(120-2)에 할당된 ID가 TAR_ID(303)에 일치하는 경우, 제2 셀 컨트롤러(200-2)는, 상기 신호의 데이터 패킷(300)에 포함된 CMD(306)에 기반하여 지정된 동작을 수행할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 서로 연결된 복수의 배터리 셀들(120)을 포함하는 배터리 모듈(100)에서, 마스터 BMS(110)과 복수의 배터리 셀들(120)의 신호 송수신이 원활하게 수행될 수 있다. 신호의 전달 방향 및 타겟 ID에 관한 정보를 포함하는 신호를 통해, 일 실시예에 따른, 배터리 모듈(100)은, 직렬 연결에 의한 신호의 충돌을 방지할 수 있다.

도 5는, 일 실시예에 따른, 배터리 모듈의 복수의 배터리 셀들의 데이터 신호의 송수신 동작의 일 예를 도시한다.

도 5에 도시된 동작은, 마스터 BMS(110)에 직렬 연결된 복수의 배터리 셀들(120)에 순서대로 ID가 할당된 경우를 가정하여 수행된다. 도 5에 도시된 동작은, 마스터 BMS(110)에 할당된 ID는 0(ID=0)이고, 제1 배터리 셀(120-1)에 할당된 ID는 1(ID=1)이고, 제2 배터리 셀(120-2)에 할당된 ID는 2이고(ID=2), 제3 배터리 셀(120-3)에 할당된 ID는 3(ID=3)인 경우를 가정한다.

도 5를 참조하면, 마스터 BMS(110)는, 제3 배터리 셀(120-3)에게 데이터 신호를 송신하기 위해, 데이터 신호(401a)를 생성하고, 생성된 데이터 신호(401a)를 제1 배터리 셀(120-1)에게 송신할 수 있다. 상기 데이터 신호(401a)는, 타겟 ID에 관한 정보, 송신 ID에 관한 정보, 및 전송 방향에 관한 정보를 포함할 수 있다. 도 5를 참조하면, 상기 데이터 신호(401a)는, 타겟 ID가 3, 송신 ID가 0, 전송 방향이 제1 방향(D1)인 정보를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제1 배터리 셀(120-1)은, 마스터 BMS(110)으로부터, 데이터 신호(401b)를 수신할 수 있다. 제1 배터리 셀(120-1)의 제1 셀 컨트롤러(예: 도 1의 제1 셀 컨트롤러(200-1))는, 상기 데이터 신호(401b)에 포함된 타겟 ID에 관한 정보를 식별하고, 제1 배터리 셀(120-1)에 할당된 ID와 비교할 수 있다. 상기 데이터 신호(401b)에 포함된 타겟 ID에 관한 정보는 3이므로, 제1 배터리 셀(120-1)의 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 타겟 ID가 제1 배터리 셀(120-1)에 할당된 ID에 대응되지 않음을 식별하고, 데이터 신호(402a)를 제2 배터리 셀(120-2)로 전송할 수 있다. 상기 데이터 신호(402a)는, 타겟 ID가 3, 송신 ID가 1, 전송 방향이 제1 방향(D1)인 정보를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제2 배터리 셀(120-2)은, 제1 배터리 셀(120-1)로부터, 데이터 신호(402b)를 수신할 수 있다. 제2 배터리 셀(120-2)의 제2 셀 컨트롤러(예: 도 1의 제2 셀 컨트롤러(200―2))은, 상기 데이터 신호(402b)에 포함된 타겟 ID에 관한 정보를 식별하고, 제2 배터리 셀(120-2)에 할당된 ID와 비교할 수 있다. 상기 데이터 신호(402b)에 포함된 타겟 ID에 관한 정보는 3이므로, 제2 배터리 셀(120-2)의 제2 셀 컨트롤러(200-2)는, 타겟 ID가 제2 배터리 셀(120-2)에 할당된 ID에 대응되지 않음을 식별하고, 데이터 신호(403a)를 제3 배터리 셀(120-3)로 전송할 수 있다. 상기 데이터 신호(403a)는, 타겟 ID가 3, 송신 ID가 2, 전송 방향이 제1 방향(D1)인 정보를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제3 배터리 셀(120-3)은, 제2 배터리 셀(120-2)로부터, 데이터 신호(403b)를 수신할 수 있다. 제3 배터리 셀(120-3)의 제3 셀 컨트롤러(예: 도 1의 제3 셀 컨트롤러(200-3))은, 상기 데이터 신호(403b)에 포함된 타겟 ID에 관한 정보를 식별하고, 제3 배터리 셀(120-3)에 할당된 ID와 비교할 수 있다. 상기 데이터 신호(403b)에 포함된 타겟 ID에 관한 정보는 3이므로, 제3 배터리 셀(120-3)의 제3 셀 컨트롤러(200-3)는, 타겟 ID가 제3 배터리 셀(120-3)에 할당된 ID에 대응됨을 식별하고, 상기 데이터 신호(403b)에 대응되는 동작을 수행할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제1 배터리 셀(120-1)이, 제2 배터리 셀(120-2)로부터, 데이터 신호(403b)를 수신한 경우, 제1 셀 컨트롤러(200-1)은, 상기 데이터 신호(403b)에 포함된 정보를 확인할 수 있다. 상기 데이터 신호(403b)에 포함된 전송 ID는 2이고, 전송 방향이 제1 방향(D1)이므로, 제1 배터리 셀(120-1)의 제1 셀 컨트롤러(200-1)은, 상기 데이터 신호(403b)를 무시할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제3 배터리 셀(120-3)은, 데이터 신호(403b)에 포함된 정보에 대응되는 동작을 수행할 수 있다. 데이터 신호(403b)에 포함된 정보가, 제3 배터리 셀(120-3)의 상태에 관한 정보의 요청을 포함하는 경우, 제3 배터리 셀(120-3)은, 제3 배터리 셀(120-3)의 상태에 관한 정보를 포함하는 데이터 신호(404a)를 제2 배터리 셀(120-2)에게 송신할 수 있다. 상기 데이터 신호(404a)는, 타겟 ID에 관한 정보, 송신 ID에 관한 정보, 및 전송 방향에 관한 정보를 포함할 수 있다. 도 5를 참조하면, 상기 데이터 신호(404a)는, 타겟 ID가 0, 송신 ID가 3, 전송 방향이 제2 방향(D2)인 정보를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제2 배터리 셀(120-2)은, 제3 배터리 셀(120-3)로부터, 데이터 신호(404b)를 수신할 수 있다. 제2 배터리 셀(120-2)의 제2 셀 컨트롤러(200-2)는, 상기 데이터 신호(404b)에 포함된 타겟 ID에 관한 정보를 식별하고, 제2 배터리 셀(120-2)에 할당된 ID와 비교할 수 있다. 상기 데이터 신호(404b)에 포함된 타겟 ID에 관한 정보는 0이므로, 제2 배터리 셀(120-2)의 제2 셀 컨트롤러(200-2)은, 타겟 ID가 제2 배터리 셀(120-2)에 할당된 ID에 대응되지 않음을 식별하고, 데이터 신호(405a)를 제1 배터리 셀(120-1)에게 전송할 수 있다. 상기 데이터 신호(405a)는, 타겟 ID가 0, 송신 ID가 2, 전송 방향이 제2 방향(D2)인 정보를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제1 배터리 셀(120-1)은, 제2 배터리 셀(120-2)로부터, 데이터 신호(405b)를 수신할 수 있다. 제1 배터리 셀(120-1)의 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 상기 데이터 신호(405b)에 포함된 타겟 ID에 관한 정보를 식별하고, 제1 배터리 셀(120-1)에 할당된 ID와 비교할 수 있다. 상기 데이터 신호(405b)에 포함된 타겟 ID에 관한 정보는 0이므로, 제1 배터리 셀(120-1)의 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 타겟 ID가 제1 배터리 셀(120-1)에 할당된 ID에 대응되지 않음을 식별하고, 데이터 신호(406a)를 마스터 BMS(110)에게 전송할 수 있다. 상기 데이터 신호(406a)는, 타겟 ID가 0, 송신 ID가 1, 전송 방향이 제2 방향(D2)인 정보를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제3 배터리 셀(120-3)이, 제2 배터리 셀(120-2)로부터, 데이터 신호(405b)를 수신한 경우, 제3 배터리 셀(120-3)의 제3 셀 컨트롤러(200-3)은, 상기 데이터 신호(405b)에 포함된 정보를 확인할 수 있다. 상기 데이터 신호(405b)에 포함된 전송 ID는 2이고, 전송 방향이 제2 방향(D2)이므로, 제3 배터리 셀(120-3)의 제3 셀 컨트롤러(200-3)은, 상기 데이터 신호(405b)를 무시할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 마스터 BMS(110)는, 제1 배터리 셀(120-1)로부터, 데이터 신호(406b)를 수신할 수 있다. 마스터 BMS(110)는, 상기 데이터 신호(406b)에 포함된 타겟 ID에 관한 정보를 식별하고, 마스터 BMS(110)에 할당된 ID와 비교할 수 있다. 상기 데이터 신호(406b)에 포함된 타겟 ID에 관한 정보는 0이므로, 마스터 BMS(110)는, 타겟 ID가 마스터 BMS(110)에 할당된 ID에 대응됨을 식별할 수 있다. 마스터 BMS(110)는, 상기 데이터 신호(406b)를 수신할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제2 배터리 셀(120-2)이, 제1 배터리 셀(120-1)로부터, 데이터 신호(406b)를 수신한 경우, 제2 배터리 셀(120-2)의 제2 셀 컨트롤러(200-2)는, 상기 데이터 신호(406b)에 포함된 정보를 확인할 수 있다. 상기 데이터 신호(406b)에 포함된 전송 ID는 1이고, 전송 방향이 제2 방향(D2)이므로, 제2 배터리 셀(120-2)의 제2 셀 컨트롤러(200-2)는, 상기 데이터 신호(406b)를 무시할 수 있다.

상술한 바와 같이, 복수의 셀 컨트롤러들(예: 도 1의 복수의 셀 컨트롤러들(200))을 통해, 마스터 BMS(110)과 서로 연결된 복수의 배터리 셀들(120)의 신호의 전달 구조가 간단하게 수행될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 송수신되는 신호에 포함된 정보는, 신호의 전달에 오류를 방지하고 정확성을 향상시킬 수 있다.

도 6은, 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 일 예를 나타낸다. 도 7a는, 일 실시예에 따른 배터리 모듈이 재사용되는 예시를 나타낸다. 도 7b는, 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 배터리 셀이 교체되는 예시를 나타낸다.

도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 배터리 모듈(100)은, 복수의 배터리 셀들(120), 마스터 배터리 관리 시스템(battery management system, BMS)(110), 버스 바(500), 및 스위치(600)를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 배터리 모듈(100)은, 복수의 배터리 셀들(120)의 SOH(state of health)를 관리하기 위한 마스터 BMS(110)를 포함할 수 있다. 복수의 배터리 셀들(120) 및 마스터 BMS(110)는, 상술한 복수의 배터리 셀들(120) 및 마스터 BMS(110)로 참조될 수 있다. 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명된 내용들은, 동일하게 적용될 수 있으므로, 중복되는 설명은 생략한다.

일 실시예에 따르면, 버스 바(500)는, 복수의 배터리 셀들(120) 각각을 연결할 수 있다. 예를 들면, 복수의 배터리 셀들(120)이 직렬 연결된 경우, 버스 바(500)는, 하나의 배터리 셀의 양극 단자와 다른 배터리 셀의 음극 단자를 연결할 수 있다. 도 6에 도시된 버스 바(500)는, 복수의 배터리 셀들(120) 사이의 연결 라인의 일부에 도시되어 있으나, 복수의 배터리 셀들(120) 사이의 연결 라인의 전체에 배치될 수 있다. 버스 바(500)는, 마스터 BMS(110)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 마스터 BMS(110)와 복수의 배터리 셀들(120)의 적어도 일부는, 버스 바(500)를 통해 서로 연결될 수 있다. 하지만, 이에 제한되지 않는다.

일 실시예에 따르면, 마스터 BMS(110)는, 상기 버스 바(500)를 통해, 복수의 배터리 셀들(120)과 통신하도록 구성될 수 있다. 마스터 BMS(110)는, 버스 바(500)를 통해, 복수의 셀 컨트롤러들(200)에게 신호를 전송할 수 있고, 복수의 셀 컨트롤러들(200)은, 버스 바(500)를 통해, 마스터 BMS(110)에게 신호를 전송할 수 있다. 예를 들면, 마스터 BMS(110)가, 제2 배터리 셀(120-2)에게 신호를 송신하는 경우, 상기 신호는, 버스 바(500)를 통해, 제2 배터리 셀(120-2)로 전송될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 배터리 셀(120-1) 및 제2 배터리 셀(120-2)이 직렬 연결된 경우, 상기 신호는, 제1 배터리 셀(120-1)을 통과하여 제2 배터리 셀(120-2)에게 전송될 수 있다. 상기 신호는, 신호를 수신할 제2 배터리 셀(120-2)에 할당된 ID에 관한 정보(예: 도 3의 TAR_ID(303))를 포함할 수 있다. 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 상기 정보를 식별하고, 수신된 신호를 증폭한 후 제2 배터리 셀(120-2)에게 전송할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 배터리 셀(120-1) 및 제2 배터리 셀(120-2)이 병렬 연결된 경우, 상기 신호는, 마스터 BMS(110)로부터 제2 배터리 셀(120-2)로 직접적으로 전송될 수 있다. 하지만, 이에 제한되지 않는다. 상기 신호의 송신 및/또는 수신 동작은, 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명된 동작들로 참조될 수 있으므로, 중복되는 설명은 생략한다.

일 실시예에 따르면, 스위치(600)는, 복수의 배터리 셀들(120) 중 어느 하나를, 나머지 배터리 셀들로부터 전기적으로 연결시키거나 또는 분리시키도록 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 스위치(600)는, 제1 배터리 셀(120-1)과 제2 배터리 셀(120-2)을 전기적으로 연결시키거나 또는 분리시킬 수 있다.

일 실시예에 따르면, 배터리 모듈(100)에 포함된 복수의 배터리 셀들(120)은, 교체 및/또는 재사용(reuse)이 가능할 수 있다. 도 7a를 참조하면, 배터리 모듈(100)은, 제1 장치(1001)(예: 전기 자동차)에서 사용된 후, 제1 장치(1001)와 상이한 제2 장치(1002)에서 재사용될 수 있다. 제1 장치(1001)에 배치되어 사용되던 배터리 모듈(100)은, 일정 기간 사용 이후에, 교체가 필요할 수 있다. 제1 장치(1001)의 부하의 동작에 사용되는 배터리 모듈(100)의 동작 조건과, 제2 장치(1002)의 부하의 동작에 사용되는 배터리 모듈(100)의 동작 조건은, 상이할 수 있다. 예를 들면, 제1 장치(1001)가 전기 자동차이고, 제2 장치(1002)가 에너지 저장 장치(ESS, energy storage system)인 경우, 배터리 모듈(100)의 조건은 상이할 수 있다. 전기 자동차의 경우, 주행 시 안전 상의 문제 때문에, 배터리 모듈(100)의 사용 조건이 엄격할 수 있다. 전기 자동차에 사용되었던 배터리 모듈(100)은, 전기 자동차에 사용되기 위한 조건(예: 배터리 모듈(100)의 SOH, 잔존 용량)을 만족하는 경우, 수거된 후 다시 전기 자동차에 동일하게 사용될 수 있다. 그러나, 전기 자동차에 사용되었던 배터리 모듈(100)이, 전기 자동차에 사용되기 위한 조건을 만족하지 못하는 경우, 수거된 후 ESS에 사용될 수 있다. 전기 자동차에 사용되기 위한 조건을 만족하지 못하는 배터리 모듈(100)의 경우에도, ESS에 사용될 수 있기 때문에, 재사용을 통해 자원 절약이 가능할 수 있다.

도 7b를 참조하면, 배터리 모듈(100) 내의 복수의 배터리 셀들(120) 중 일부는, 교체 가능할 수 있다. 예를 들면, 복수의 배터리 셀들(120)의 노화 속도가 상이할 수 있다. 예를 들면, 복수의 배터리 셀들(120) 각각의 운영 환경이 상이할 수 있기 때문에, 노화의 속도가 상이할 수 있다. 복수의 배터리 셀들(120) 각각의 노화 상태에 따라, 복수의 배터리 셀들(120) 중 일부의 교체가 필요할 수 있다. 예를 들면, 제1 배터리 셀(120-1)이 노화되어, 사용 불가 판정을 받은 경우, 배터리 모듈(100) 전체를 교체할 필요 없이, 제1 배터리 셀(120-1)만 교체될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 복수의 셀 컨트롤러들(200) 각각은, 복수의 배터리 셀들(120) 각각의 SOH에 관한 데이터를 획득하고, 획득된 데이터를, 버스 바(500)를 통해, 마스터 BMS(110)에게 송신하도록 구성될 수 있다.

예를 들면, 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 제1 배터리 셀(120-1)의 SOH를 모니터링하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 제1 배터리 셀(120-1)의 전압, 전류, 온도, 충전 및/또는 방전에 따른 SOC 변화 중 적어도 하나에 대한 데이터를 획득하도록 구성될 수 있다. . 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 제1 배터리 셀(120-1)의 활성화 여부와 독립적으로, 상기 데이터를 획득하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 제1 배터리 셀(120-1)이 활성화된 상태(예: 턴 온(turn-on) 상태) 내에서, 제1 배터리 셀(120-1)의 온도, 동작 전압 및/또는 동작 전류를 측정하고, 측정된 온도, 동작 전압 및/또는 동작 전류에 관련된 데이터를 획득하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 제1 배터리 셀(120-1)이 비활성화된 상태(예: 슬립 상태, 턴 오프(turn-off) 상태) 내에서, 제1 배터리 셀(120-1)의 개방 전압을 측정하고, 측정된 개방 전압에 관련된 데이터를 획득하도록 구성될 수 있다. 상술한 데이터는 예시적인 것에 불과할 뿐, 이에 제한되지 않는다. 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 상기 데이터에 적어도 일부 기반하여, 제1 배터리 셀(120-1)의 SOH를 모니터링하도록 구성될 수 있다. 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 제1 배터리 셀(120-1)의 SOH에 관련된 데이터를, 마스터 BMS(110)에게 송신할 수 있다. 상기 제1 셀 컨트롤러(200-1)의 동작은, 나머지 셀 컨트롤러(예: 제2 셀 컨트롤러(200-2))에 실질적으로 동일하게 적용될 수 있다.

예를 들면, 마스터 BMS(110)는, 제1 셀 컨트롤러(200-1)로부터, 제1 배터리 셀(120-1)의 SOH에 관련된 데이터를 획득함에 기반하여, 제1 배터리 셀(120-1)의 상태를 식별하고, 교체 여부를 판단하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 마스터 BMS(110)는, 미리 결정된 기준 데이터와 제1 배터리 셀(120-1)의 SOH에 관련된 데이터를 비교함으로써, 제1 배터리 셀(120-1)의 교체가 필요한지 여부를 식별할 수 있다. 마스터 BMS(110)는, 제1 배터리 셀(120-1)의 교체가 필요하다고 판단한 경우, 사용자에게, 제1 배터리 셀(120-1)의 교체를 알리도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 마스터 BMS(110)는, 디스플레이 및/또는 스피커를 통해, 제1 배터리 셀(120-1)의 교체가 필요함을 알리기 위한 시각적 신호 및/또는 청각적 신호를 사용자에게 제공할 수 있다. 사용자는, 상기 신호를 통해, 제1 배터리 셀(120-1)의 교체가 필요함을 인식할 수 있다.

예를 들면, 배터리 모듈(100)이 재사용되거나, 또는 배터리 모듈(100)의 제1 배터리 셀(120-1)이 교체되는 경우, 사용 이력에 대한 관리가 필요할 수 있다. 예를 들면, 배터리 모듈(100)이 제1 장치(1001) 또는 제2 장치(1002)에 사용되었는지, 복수의 배터리 셀들(120)의 제조 정보, 충전 및/또는 방전 이력에 대한 정보가 필요할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제1 배터리 셀(120-1)은, 제1 셀 컨트롤러(200-1)와 작동적으로 결합된 제1 셀 메모리(126)를 포함할 수 있다. 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 제1 배터리 셀(120-1)의 이력에 관련된 제1 이력 정보를 생성하고, 생성된 제1 이력 정보를 제1 셀 메모리(126)에 기록할 수 있다. 마스터 BSMS는, 제1 셀 메모리(126)에 기록된 제1 이력 정보를 통해, 제1 배터리 셀(120-1)의 사용 이력을 관리하도록 구성될 수 있다. 상기 설명들은, 제1 배터리 셀(120-1)을 예시적으로 설명되었으나, 다른 배터리 셀에 실질적으로 동일하게 적용될 수 있다. 예를 들면, 제2 배터리 셀(120-2)은, 제2 배터리 셀(120-2)에 관련된 제2 이력 정보를 저장하도록 구성되는 제2 셀 메모리를 포함할 수 있다.

예를 들면, 배터리 모듈(100) 전체가 다른 장치(예: ESS)에 재사용되는 경우, 배터리 모듈(100)의 마스터 BMS(110)는, 복수의 배터리 셀들(120) 각각의 이력 정보를 사용자에게 제공할 수 있다. 예를 들면, 사용자는, 복수의 배터리 셀들(120)의 이력 정보에 기반하여, 제1 장치(1001)에 사용되었던 배터리 모듈(100)이 제2 장치(1002)에 사용될 수 있는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들면, 마스터 BMS(110)는, 복수의 배터리 셀들(120)의 이력 정보에 기반하여, 제1 장치(1001)에 사용되었던 배터리 모듈(100)이 제2 장치(1002)에 사용될 수 있는지 여부를 판단할 수 있다.

예를 들면, 제1 배터리 셀(120-1)이 교체된 경우, 마스터 BMS(110)는, 교체된 제1 배터리 셀(120-1)의 제1 셀 컨트롤러(200-1)에게, 제1 이력 정보를 요청할 수 있다. 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 마스터 BMS(110)로부터, 제1 이력 정보를 요청하는 신호를 수신함에 응답하여, 제1 셀 메모리(126) 내에 저장된 제1 이력 정보를, 버스 바(500)를 통해, 마스터 BMS(110)에게 송신할 수 있다. 마스터 BMS(110)는, 교체된 제1 배터리 셀(120-1)의 제1 이력 정보를 수신하고, 수신된 제1 이력 정보를, 사용자에게 제공할 수 있다. 마스터 BMS(110)가 사용자에게 제1 이력 정보를 제공하는 방법은, 제한 없이 다양할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이 장치 및/또는 스피커를 통해, 제1 이력 정보를 시각적 정보 및/또는 청각적 정보로 제공할 수 있다. 예를 들면, 마스터 BMS(110)는, 제1 이력 정보를, 사용자의 사용자 단말(예: 스마트폰, 태블릿, PC)로 송신할 수 있다. 마스터 BMS(110)는, 제1 이력 정보를 바탕으로, 교체된 제1 배터리 셀(120-1)이 사용 가능한지 여부를 판단할 수 있다.

이하에서, 배터리 셀들의 이력을 관리하기 위한 동작들에 대하여 설명한다.

도 8은, 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 이력을 관리하기 위한 동작들을 설명하기 위한 흐름도(flow chart)이다. 도 8에 도시된 동작들은, 마스터 BMS(110), 제1 배터리 셀(120-1), 및 제2 배터리 셀(120-2)이 순차적으로 연결된 경우의 동작일 수 있다.

도 8을 참조하면, 동작 801에서, 마스터 BMS(110)는, 장치에 관한 정보를 포함하는 신호를 생성할 수 있다. 장치란, 배터리 모듈(100)이 사용되고 있는 장치(예: 도 7a의 제1 장치(1001), 도 7a의 제2 장치(1002))로 참조될 수 있다. 예를 들면, 마스터 BMS(110)는, 배터리 모듈(100)이 전기 자동차에 사용될 경우, 상기 전기 자동차에 관한 정보를 포함하는 신호를 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 마스터 BMS(110)는, 배터리 모듈(100)이 ESS에 사용될 경우, 상기 ESS에 관한 정보를 포함하는 신호를 생성하도록 구성될 수 있다.

동작 802에서, 마스터 BMS(110)는, 장치에 관한 정보를 포함하는 신호를 제1 셀 컨트롤러(200-1)로 송신할 수 있다. 예를 들면, 마스터 BMS(110)는, 배터리 모듈(100)이 사용되는 장치에 관한 정보를 포함하는 신호를, 버스 바(500)를 통해, 제1 셀 컨트롤러(200-1)에게 송신할 수 있다. 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 상기 신호를 수신함에 기반하여, 상기 신호 내에 포함된 장치에 관한 정보를, 제1 셀 메모리(126)에 저장할 수 있다.

동작 803에서, 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 마스터 BMS(110)로부터 장치에 관한 정보를 포함하는 신호를 수신함에 기반하여, 상기 신호를, 제2 셀 컨트롤러(200-2)에게 송신할 수 있다. 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 마스터 BMS(110)로부터 수신된 신호를 증폭한 후, 제2 셀 컨트롤러(200-2)에게 송신할 수 있다. 상기 신호의 중폭은, 장치에 관한 정보를 포함하는 신호가, 제1 배터리 셀(120-1)을 통과함에 따라 감쇄되는 신호의 세기를 보상할 수 있다. 예를 들면, 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 제1 배터리 셀(120-1)의 내부 임피던스에 기반하여, 상기 신호가 제1 배터리 셀(120-1)을 통과할 때 감쇄되는 세기만큼, 상기 신호를 증폭한 후 제2 셀 컨트롤러(200-2)에게 송신하도록 구성될 수 있다.

동작 804에서, 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 제1 배터리 셀(120-1)의 이력에 관한 제1 이력 정보를 생성할 수 있다. 상기 제1 이력 정보는, 제1 배터리 셀(120-1)의 제조사, 제조 일자, 사용 전 상태, 제1 배터리 셀(120-1)의 SOH, 충전 이력, 방전 이력, 및 수리 이력 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함할 수 있다. 제1 배터리 셀(120-1)의 제조사는, 제1 배터리 셀(120-1)의 제조 업체에 관한 정보를 포함할 수 있다. 제1 배터리 셀(120-1)의 제조 일자는, 제1 배터리 셀(120-1)의 제조 완료 시점의 날짜에 관한 정보를 포함할 수 있다. 제1 배터리 셀(120-1)의 사용 전 상태는, 제조 직후의 제1 배터리 셀(120-1)의 상태(예: 용량)에 관한 정보를 포함할 수 있다. 제1 배터리 셀(120-1)의 SOH는, 제1 배터리 셀(120-1)의 SOH의 시간에 따른 변화 및 현재 시점에서의 제1 배터리 셀(120-1)의 SOH에 관한 정보를 포함할 수 있다. 제1 배터리 셀(120-1)의 충전 이력은, 제1 배터리 셀(120-1)의 충전 횟수, 충전량, 충전 전압, 충전 전류에 관한 정보를 포함할 수 있다. 제1 배터리 셀(120-1)의 방전 이력은, 제1 배터리 셀(120-1)의 방전 횟수, 방전량, 방전 전압, 방전 전류에 관한 정보를 포함할 수 있다. 제1 배터리 셀(120-1)의 수리 이력은, 제1 배터리 셀(120-1)의 수리(repair) 내용, 수리 업체, 수리 일자에 대한 정보를 포함할 수 있다. 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 이벤트가 발생될 때마다, 상기 제1 이력 정보를 생성할 수 있다. 예를 들면, 상기 이벤트는, 제1 배터리 셀(120-1)의 제조, 제1 배터리 셀(120-1)의 충전, 제1 배터리 셀(120-1)의 방전, 제1 배터리 셀(120-1)의 사용, 제1 배터리 셀(120-1)의 수리와 같은 이벤트들을 포함할 수 있다. 제1 이력 정보는, 이 외에도 제1 배터리 셀(120-1)의 사용에 관련된 다양한 정보들을 포함할 수 있다.

동작 805에서, 제2 셀 컨트롤러(200-2)는, 제2 배터리 셀(120-2)의 이력에 관한 제2 이력 정보를 생성할 수 있다. 상기 동작 805는, 상기 동작 804와 실질적으로 동일할 수 있다. 동작 804에 대한 설명들은, 동작 805에 실질적으로 동일하게 적용될 수 있다.

동작 806에서, 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 제1 이력 정보를, 제1 셀 메모리(126)에 기록할 수 있다. 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 제1 이력 정보가 생성될 때마다, 상기 생성된 제1 이력 정보를, 제1 셀 메모리(126)에 기록할 수 있다. 예를 들면, 제1 배터리 셀(120-1)을 수리한 경우, 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 제1 배터리 셀(120-1)의 수리에 대한 정보를 포함하는 제1 이력 정보를 생성하고, 생성된 제1 이력 정보를, 제1 셀 메모리(126)에 기록할 수 있다. 제1 셀 메모리(126)는, 상기 제1 이력 정보를 저장하도록 구성될 수 있다.

동작 807에서, 제2 셀 컨트롤러(200-2)는, 제2 이력 정보를, 제2 셀 메모리에 기록할 수 있다. 상기 동작 807는, 상기 동작 806과 실질적으로 동일할 수 있다. 동작 806에 대한 설명들은, 동작 807에 실질적으로 동일하게 적용될 수 있다.

동작 808에서, 마스터 BMS(110)는, 제1 셀 컨트롤러(200-1) 및 제2 셀 컨트롤러(200-2)에게, 저장된 제1 이력 정보를 포함하는 제1 신호 및/또는 제2 이력 정보를 포함하는 제2 신호의 송신을 요청할 수 있다. 상기 신호는, 마스터 BMS(110)로부터, 버스 바(500)(예: 도 6의 버스 바(500)(500))를 통해, 제1 셀 컨트롤러(200-1) 및 제2 셀 컨트롤러(200-2)에게 전송될 수 있다. 예를 들면, 마스터 BMS(110)는, 사용자에 의해 지정된 주기마다, 제1 셀 컨트롤러(200-1) 및 제2 셀 컨트롤러(200-2)에게 상기 신호를 전송할 수 있다. 예를 들면, 마스터 BMS(110)는, 지정된 이벤트 발생 시, 상기 신호를 제1 셀 컨트롤러(200-1) 및/또는 제2 셀 컨트롤러(200-2)에게 전송할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 동작 808은, 생략될 수도 있다. 동작 808이 생략된 경우, 제1 셀 컨트롤러(200-1) 및/또는 제2 셀 컨트롤러(200-2)는, 마스터 BMS(110)로부터 별도의 요청이 없더라도, 후술될 동작 809, 동작 810 및 동작 811를 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 동작 808은, 제1 배터리 셀(120-1) 및/또는 제2 배터리 셀(120-2)의 상태에 기반하여 수행될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 배터리 셀(120-1) 및/또는 제2 배터리 셀(120-2)이 동작되는 동안, 제1 셀 컨트롤러(200-1) 및/또는 제2 셀 컨트롤러(200-2)는, 마스터 BMS(110)로부터 별도의 요청 신호를 수신하지 않고, 제1 셀 메모리(126)에 저장된 제1 이력 정보 및/또는 제2 셀 메모리에 저장된 제2 이력 정보를, 버스 바(500)를 통해, 마스터 BMS(110)로 송신하도록 구성될 수 있다. 제1 배터리 셀(120-1) 및/또는 제2 배터리 셀(120-2)이 동작되는 경우는, 제1 배터리 셀(120-1) 및/또는 제2 배터리 셀(120-2)이 부하로 전력을 공급하고 있는 상태를 의미할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제1 배터리 셀(120-1) 및 제2 배터리 셀(120-2)이 부하로 전력을 공급하고 있지 않은 턴 오프 상태, 또는 저전력 동작 상태 또는 슬립 상태일 때, 마스터 BMS(110)는, 제1 셀 컨트롤러(200-1) 및/또는 제2 셀 컨트롤러(200-2)에게, 제1 이력 정보 및/또는 제2 이력 정보의 송신을 요청하기 위한 신호를 송신하도록 구성될 수 있다. 상술한 경우, 제1 배터리 셀(120-1)의 전력 소모가 최소화될 필요가 있을 수 있으므로, 신호의 수신에 기반하여, 제1 셀 컨트롤러(200-1) 및/또는 제2 셀 컨트롤러(200-2)는, 제1 이력 정보 및 제2 이력 정보를 마스터 BMS(110)에게 전송하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 부하의 구동 전력이 부족한 상황에서, 제1 셀 컨트롤러(200-1) 및 제2 셀 컨트롤러(200-2)가 신호를 마스터 BMS(110)로 송신하는 동작을 계속 수행할 경우, 전력 부족으로 인해 부하를 구동할 수 없는 상황이 발생될 수 있다. 제1 셀 컨트롤러(200-1) 및/또는 제2 셀 컨트롤러(200-2)는, 상기 데이터 송신으로 인한 제1 배터리 셀(120-1) 및/또는 제2 배터리 셀(120-2)의 전력 소모를 최소화할 수 있다.

동작 809에서, 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 제1 이력 정보를 포함하는 제1 신호를, 마스터 BMS(110)에게 송신할 수 있다. 상기 제1 신호는, 버스 바(500)를 통해, 마스터 BMS(110)에게 송신될 수 있다. 예를 들면, 제1 셀 컨트롤러(200-1)는 마스터 BMS(110)로부터 제1 신호의 송신을 요청하는 신호를 수신함에 기반하여, 제1 셀 메모리(126)에 저장된 제1 이력 정보를 포함하는 제1 신호를, 마스터 BMS(110)에게 송신할 수 있다. 예를 들면, 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 사용자에 의해 지정된 주기마다. 제1 신호를, 마스터 BMS(110)에게 송신할 수 있다. 예를 들면, 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 이벤트 발생 시, 제1 신호를, 마스터 BMS(110)에게 송신할 수 있다.

동작 810에서, 제2 셀 컨트롤러(200-2)는, 제2 이력 정보를 포함하는 제2 신호를, 제1 셀 컨트롤러(200-1)에게 송신할 수 있다. 상기 동작 810은, 상기 동작 809와 실질적으로 동일할 수 있다. 동작 809에 대한 설명들은, 동작 810에 실질적으로 동일하게 적용될 수 있다.

동작 811에서, 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 제2 셀 컨트롤러(200-2)로부터, 제2 신호를 수신함에 기반하여, 수신된 제2 신호를, 마스터 BMS(110)에게 송신할 수 있다. 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 제2 셀 컨트롤러(200-2)로부터 수신된 제2 신호를 증폭한 후, 마스터 BMS(110)에게 송신할 수 있다. 상기 신호의 중폭은, 제2 이력 정보를 포함하는 제2 신호가, 제1 배터리 셀(120-1)을 통과함에 따라 감쇄되는 신호의 세기를 보상할 수 있다. 예를 들면, 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 제1 배터리 셀(120-1)의 내부 임피던스에 기반하여, 상기 신호가 제1 배터리 셀(120-1)을 통과할 때 감쇄되는 세기만큼, 상기 제2 신호를 증폭한 후 마스터 BMS(110)에게 송신하도록 구성될 수 있다.

동작 812에서, 마스터 BMS(110)는, 제1 이력 정보를 포함하는 제1 신호 및/또는 제2 이력 정보를 포함하는 제2 신호를 수신함에 기반하여, 제1 이력 정보 및 제2 이력 정보를, 마스터 메모리(예: 도 2의 마스터 메모리(115))에 기록할 수 있다. 마스터 메모리(115)는, 복수의 배터리 셀들(120) 각각에 대한 이력 정보를 저장하도록 구성될 수 있다. 마스터 BMS(110)는, 제1 신호를 수신한 경우, 제1 신호 내에 포함된 제1 이력 정보를 마스터 메모리(115)에 기록함으로써, 제1 배터리 셀(120-1)의 이력에 관한 정보를 업데이트 할 수 있다. 마스터 BMS(110)는, 제2 신호를 수신한 경우, 제2 신호 내에 포함된 제2 이력 정보를 마스터 메모리(115)에 기록함으로써, 제2 배터리 셀(120-2)의 이력에 관한 정보를 업데이트 할 수 있다. 마스터 메모리(115)에 저장된 복수의 배터리 셀들(120) 각각에 대한 정보는, 지속적으로 업데이트될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 배터리 모듈(100)을 재사용하는 경우, 마스터 BMS(110)는, 배터리 모듈(100)을 구성하는 복수의 배터리 셀들(120)의 이력 정보를 제공할 수 있다. 예를 들면, 배터리 모듈(100)이 제1 장치(1001)로부터 분리되어 제2 장치(1002)에 재사용되는 경우, 마스터 BMS(110)는, 제2 장치(1002)에 연결됨에 기반하여, 복수의 배터리 셀들(120) 각각의 이력 정보를 제공할 수 있다. 예를 들면, 사용자는 마스터 메모리(115) 내에 저장된 복수의 배터리 셀들(120) 각각에 대한 이력 정보를, 마스터 BMS(110)를 통해 획득하고, 상기 정보에 기반하여, 배터리 모듈(100)의 재사용 여부를 판단할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 복수의 배터리 셀들(120) 중 적어도 하나를 교체하는 경우, 교체되는 배터리 셀의 이력 정보가 제공될 수 있다. 예를 들면, 제1 배터리 셀(120-1)이 분리되어 다른 배터리 모듈(100)에 연결된 경우, 새로 연결된 배터리 모듈(100) 내의 마스터 BMS(110)는, 제1 배터리 셀(120-1)의 제1 셀 메모리(126)에 저장된 제1 이력 정보를 획득할 수 있다. 마스터 BMS(110)는, 제1 이력 정보를 획득함에 기반하여, 제1 배터리 셀(120-1)에 관한 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 새로운 배터리 모듈(100)의 마스터 BMS(110)는, 제1 배터리 셀(120-1)이 재사용 가능한지, 제1 배터리 셀(120-1)의 사용 이력이 재사용에 적합한지 여부 등을 식별할 수 있다. 일 실시예에 따른 배터리 모듈(100)은, 복수의 배터리 셀들(120) 각각에 대한 이력 관리가 가능하므로, 재사용 시 배터리 모듈(100)에 대한 높은 신뢰를 제공할 수 있다.

동작 813에서, 마스터 BMS(110)는, 제1 이력 정보 및/또는 제2 이력 정보를, 블록 체인 네트워크로 송신할 수 있다. 제1 이력 정보 및/또는 제2 이력 정보가 블록 체인 네트워크에 저장됨으로써, 제1 이력 정보 및/또는 제2 이력 정보에 대한 위조 및 변조가 방지될 수 있다. 예를 들면, 제1 이력 정보 및/또는 제2 이력 정보는, 블록 체인 네트워크 내의 복수의 노드(701)들에 분산 저장될 수 있다.

도 9는, 일 실시예에 따른 배터리 모듈(100)의 배터리 셀이 교체된 경우, 마스터 BMS의 동작들을 설명하기 위한 흐름도(flow chart)이다.

도 9를 참조하면, 동작 901에서, 마스터 BMS(110)는, 제1 배터리 셀(120-1)의 교체를 식별할 수 있다. 예를 들면, 마스터 BMS(110)는, 제1 배터리 셀(120-1)이 분리되고, 새로운 제1 배터리 셀(120-1)이 연결됨을 식별한 경우, 제1 배터리 셀(120-1)이 교체된 것으로 식별할 수 있다. 하지만, 이에 제한되지 않는다.

동작 902에서, 마스터 BMS(110)는, 교체된 제1 배터리 셀(120-1)의 제1 셀 컨트롤러(200-1)로부터, 제1 이력 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 마스터 BMS(110)는, 제1 배터리 셀(120-1)의 교체를 식별함에 기반하여, 제1 셀 컨트롤러(200-1)에게, 제1 이력 정보를 포함하는 신호의 송신을 요청하는 신호를 송신할 수 있다. 제1 셀 컨트롤러(200-1)는, 상기 요청 신호를 수신함에 기반하여, 제1 이력 정보를 포함하는 신호를, 버스 바(500)를 통해, 마스터 BMS(110)에게 송신할 수 있다.

동작 903에서, 마스터 BMS(110)는, 제1 셀 컨트롤러(200-1)로부터 수신된 제1 이력 정보에 기반하여, 제1 배터리 셀(120-1)의 상태를 식별할 수 있다. 예를 들면, 마스터 BMS(110)는, 제1 이력 정보 내에 포함된 제1 배터리 셀(120-1)의 SOH, 충전 이력, 및/또는 방전 이력에 기반하여, 제1 배터리 셀(120-1)의 상태를 식별하도록 구성될 수 있다.

동작 904에서, 마스터 BMS(110)는, 식별된 제1 배터리 셀(120-1)의 상태가 기준 범위에 대응되는지 여부를 식별할 수 있다. 마스터 BMS(110)는, 제1 배터리 셀(120-1)의 상태를, 미리 결정된 기준 범위와 비교할 수 있다. 미리 결정된 기준 범위는, 배터리 모듈(100)이 연결되는 장치에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들면, 배터리 모듈(100)이 전기 자동차에 연결된 경우의 기준 범위와, 배터리 모듈(100)이 ESS에 연결된 경우의 기준 범위는, 상이할 수 있다. 전기 자동차의 기준 범위는, ESS의 기준 범위보다 엄격할 수 있다. 예를 들면, 전기 자동차의 기준 범위는, 제1 배터리 셀(120-1)의 SOH가 제조 직후의 제1 배터리 셀(120-1)의 약 80% 이상일 수 있다. ESS의 기준 범위는, 제1 배터리 셀(120-1)의 SOH가 제조 직후의 제1 배터리 셀(120-1)의 약 60% 이상일 수 있다. 마스터 BMS(110)는, 교체된 제1 배터리 셀(120-1)의 상태가, 미리 결정된 기준 범위에 대응되는지 여부를 판단할 수 있다.

동작 905에서, 마스터 BMS(110)는, 제1 배터리 셀(120-1)의 상태가 기준 범위에 대응됨을 식별함에 기반하여, 교체된 제1 배터리 셀(120-1)이 사용 가능한 것으로 식별할 수 있다. 제1 배터리 셀(120-1)이 사용 가능한 경우, 마스터 BMS(110)는, 제1 배터리 셀(120-1)을 통해, 부하에 전력을 공급할 수 있다.

동작 906에서, 마스터 BMS(110)는, 제1 배터리 셀(120-1)의 상태가 기준 범위와 상이함을 식별함에 기반하여, 교체된 제1 배터리 셀(120-1)이 사용 불가능한 것으로 식별할 수 있다. 제1 배터리 셀(120-1)이 사용 불가능한 경우, 마스터 BMS(110)는, 부하로 전력 공급을 중단하고, 제1 배터리 셀(120-1)이 사용 불가능함을 알릴 수 있다. 예를 들면, 마스터 BMS(110)는, 디스플레이 장치 및/또는 스피커를 통해, 교체된 제1 배터리 셀(120-1)이 사용 불가능함을 시각적 정보 및/또는 청각적 정보로 제공할 수 있다. 예를 들면, 마스터 BMS(110)는, 사용자의 사용자 단말(예: 스마트폰, 태블릿, PC)로, 교체된 제1 배터리 셀(120-1)이 사용 불가능함을 알리기 위한 신호를 송신할 수 있다. 사용자는, 상기 알림을 통해, 교체된 제1 배터리 셀(120-1)이 사용 불가능함을 인식할 수 있다. 일 실시예에 따른 배터리 모듈(100)은, 복수의 배터리 셀들(120) 중 적어도 일부가 교체된 경우, 교체된 배터리 셀의 사용 가능 여부를 판단하고, 이에 기반하여 사용함으로써, 배터리 셀의 안전한 재사용을 제공할 수 있다. 예를 들면, 배터리 모듈(100)은, 재사용 불가능한 배터리 셀을 재사용할 경우 발생될 수 있는 안전 사고(예: 화재)를 미연에 방지할 수 있다.

도 10은, 이력 정보의 위조 및 변조를 방지하기 위한 블록체인 네트워크를 개략적으로 나타낸다.

도 10을 참조하면, 마스터 BMS(110)는, 제1 배터리 셀(120-1) 및/또는 제2 배터리 셀(120-2)로부터 수신된 제1 이력 정보 및/또는 제2 이력 정보를, 블록체인 네트워크(700)로 송신할 수 있다. 예를 들면, 마스터 BMS(110)는, 제1 셀 컨트롤러(200-1) 및/또는 제2 셀 컨트롤러(200-2)로부터, 버스 바(500)를 통해, 제1 이력 정보 및/또는 제2 이력 정보를 수신할 수 있다. 마스터 BMS(110)는, 수신된 제1 이력 정보 및/또는 제2 이력 정보를, 블록체인 네트워크(700)로 송신할 수 있다. 예를 들면, 복수의 장치들(1001, 1001')로부터, 제1 이력 정보 및/또는 제2 이력 정보를 포함하는 신호가, 블록체인 네트워크(700)로 송신될 수 있다. 블록체인 네트워크(700)는, 수신된 신호 내에 포함된 제1 이력 정보 및/또는 제2 이력 정보를, 블록체인 네트워크(700)를 구성하는 노드(701)에 분산하여 저장할 수 있다. 제1 이력 정보 및/또는 제2 이력 정보가, 블록체인 네트워크(700)에 저장됨으로써, 제1 이력 정보 및/또는 제2 이력 정보의 위조 및/또는 변조가 방지될 수 있다.

예를 들면, 배터리 모듈(100)이 교체되는 경우, 마스터 BMS(110)는, 제1 이력 정보 및/또는 제2 이력 정보를 사용자에게 제공할 수 있다. 제1 이력 정보 및/또는 제2 이력 정보는, 블록체인 네트워크(700)의 노드(701) 내에 분산 저장되기 때문에, 위조 및/또는 변조가 방지될 수 있다. 배터리 모듈(100)을 재사용하는 경우, 제1 이력 정보 및/또는 제2 이력 정보의 신뢰성이 보장될 수 있기 때문에, 재사용의 안정성 및 신뢰성이 담보될 수 있다.

예를 들면, 배터리 모듈(100) 내의 제1 배터리 셀(120-1)이 교체되는 경우, 마스터 BMS(110)는, 제1 이력 정보를 사용자에게 제공할 수 있다. 제1 이력 정보는, 블록체인 네트워크(700)의 노드(701) 내에 분산 저장되기 때문에, 위조 및/또는 변조가 방지될 수 있다. 제1 배터리 셀(120-1)을 재사용하는 경우, 제1 이력 정보의 신뢰성이 보장될 수 있기 때문에, 재사용의 안정성 및 신뢰성이 담보될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 별도의 인증 절차 없이, 재사용의 신뢰성이 제공될 수 있기 때문에, 배터리 모듈(100) 및 제1 배터리 셀(120-1)의 재사용이 쉽게 이루어질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 배터리 모듈(100)의 재활용이 촉진됨으로써, 자원 재활용이 활발해질 수 있고, 자원 낭비가 줄어들 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 이력 정보는, 상기 제1 배터리 셀의 제조사, 제조 일자, 사용 전 상태, 상기 제1 배터리 셀의 SOH, 충전 이력, 방전 이력, 및 수리 이력 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 마스터 BMS는, 상기 복수의 배터리 셀들 중, 상기 제1 배터리 셀을 교체하는 경우, 상기 제1 셀 컨트롤러 내의 상기 제1 셀 메모리 내에 저장된 상기 제1 이력 정보를, 상기 버스 바를 통해 획득하고, 획득된 상기 제1 이력 정보에 기반하여, 상기 제1 배터리 셀의 상태를 식별하고, 식별된 상기 제1 배터리 셀의 상기 상태를 미리 결정된 기준 범위와 비교하고, 상기 제1 배터리 셀의 상기 상태가 상기 기준 범위에 대응됨을 식별함에 기반하여, 교체된 상기 제1 배터리 셀이 사용 가능한 것으로 식별하고, 상기 제1 배터리 셀의 상기 상태가 상기 기준 범위와 상이함을 식별함에 기반하여, 교체된 상기 제1 배터리 셀이 사용 불가능한 것으로 식별하도록, 구성될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제2 배터리 셀은, 상기 제2 배터리 셀 내에 배치되고, 상기 버스 바를 통해, 상기 마스터 BMS와 통신하도록 구성되는 제2 셀 컨트롤러 및 상기 제2 셀 컨트롤러와 작동적으로 결합된 제2 셀 메모리를 포함할 수 있다. 상기 제2 셀 컨트롤러는, 상기 제2 배터리 셀의 이력에 관련된 제2 이력 정보를 생성하고, 생성된 상기 제2 이력 정보를 상기 제2 셀 메모리에 기록하고, 생성된 상기 제2 이력 정보를 포함하는 제2 신호를 상기 버스 바를 통해, 상기 제1 배터리 셀에게 전송하도록 구성될 수 있다. 상기 제1 셀 컨트롤러는, 상기 제2 셀 컨트롤러로부터 수신된 상기 제2 신호를 수신하고, 수신된 상기 제2 신호를 증폭시킨 후, 상기 마스터 BMS에게 송신하도록 구성될 수 있다. 상기 마스터 BMS는, 상기 제1 셀 컨트롤러로부터, 상기 제2 신호를 수신함에 기반하여, 상기 제2 신호 내에 포함된 상기 제2 이력 정보를, 상기 마스터 메모리에 기록하도록 구성될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 마스터 BMS는, 상기 제1 이력 정보를 수신함에 기반하여, 수신된 상기 제1 이력 정보를, 블록체인 네트워크로 송신하도록 구성될 수 있다. 상기 제1 이력 정보는, 상기 블록체인 네트워크 내에 저장될 수 있다.

본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제1", "제2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.

본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리 또는 외장 메모리)에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램)로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기의 프로세서는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.

일 실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어™)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리(130)와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

Claims

배터리 모듈(battery module)에 있어서,
제1 배터리 셀, 및 제2 배터리 셀을 포함하는 복수의 배터리 셀들(battery cells);
마스터 메모리를 포함하고, 상기 복수의 배터리 셀들을 관리하기 위한 마스터 배터리 관리 시스템(BMS, battery management system); 및
상기 복수의 배터리 셀들을 연결하고, 상기 마스터 BMS와 전기적으로 연결된 버스 바(bus bar)을 포함하고,
상기 제1 배터리 셀은,
상기 제1 배터리 셀 내에 배치되고, 상기 버스 바를 통해, 상기 마스터 BMS와 통신하도록 구성되는 제1 셀 컨트롤러; 및
상기 제1 셀 컨트롤러와 작동적으로 결합된 제1 셀 메모리를 포함하고,
상기 제1 셀 컨트롤러는,
상기 제1 배터리 셀의 이력에 관련된 제1 이력 정보를 생성하고,
생성된 상기 제1 이력 정보를 상기 제1 셀 메모리에 기록하고,
생성된 상기 제1 이력 정보를 포함하는 제1 신호를 상기 버스 바를 통해, 상기 마스터 BMS로 송신하도록, 구성되고,
상기 마스터 BMS는,
상기 제1 셀 컨트롤러로부터, 상기 제1 신호를 수신함에 기반하여, 상기 제1 신호 내에 포함된 상기 제1 이력 정보를, 상기 마스터 메모리에 기록하도록 구성되는,
배터리 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제1 이력 정보는,
상기 제1 배터리 셀의 제조사, 제조 일자, 사용 전 상태, 상기 제1 배터리 셀의 SOH, 충전 이력, 방전 이력, 및 수리 이력 중 적어도 하나를 포함하는,
배터리 모듈.
제1항에 있어서,
상기 마스터 BMS는,
상기 복수의 배터리 셀들 중, 상기 제1 배터리 셀을 교체하는 경우, 상기 제1 셀 컨트롤러 내의 상기 제1 셀 메모리 내에 저장된 상기 제1 이력 정보를, 상기 버스 바를 통해 획득하고,
획득된 상기 제1 이력 정보에 기반하여, 상기 제1 배터리 셀의 상태를 식별하고,
식별된 상기 제1 배터리 셀의 상기 상태를 미리 결정된 기준 범위와 비교하고,
상기 제1 배터리 셀의 상기 상태가 상기 기준 범위에 대응됨을 식별함에 기반하여, 교체된 상기 제1 배터리 셀이 사용 가능한 것으로 식별하고,
상기 제1 배터리 셀의 상기 상태가 상기 기준 범위와 상이함을 식별함에 기반하여, 교체된 상기 제1 배터리 셀이 사용 불가능한 것으로 식별하도록, 구성되는,
배터리 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제2 배터리 셀은,
상기 제2 배터리 셀 내에 배치되고, 상기 버스 바를 통해, 상기 마스터 BMS와 통신하도록 구성되는 제2 셀 컨트롤러; 및
상기 제2 셀 컨트롤러와 작동적으로 결합된 제2 셀 메모리를 포함하고,
상기 제2 셀 컨트롤러는,
상기 제2 배터리 셀의 이력에 관련된 제2 이력 정보를 생성하고,
생성된 상기 제2 이력 정보를 상기 제2 셀 메모리에 기록하고,
생성된 상기 제2 이력 정보를 포함하는 제2 신호를 상기 버스 바를 통해, 상기 제1 배터리 셀에게 전송하도록, 구성되고,
상기 제1 셀 컨트롤러는,
상기 제2 셀 컨트롤러로부터 수신된 상기 제2 신호를 수신하고,
수신된 상기 제2 신호를 증폭시킨 후, 상기 마스터 BMS에게 송신하도록, 구성되고,
상기 마스터 BMS는,
상기 제1 셀 컨트롤러로부터, 상기 제2 신호를 수신함에 기반하여, 상기 제2 신호 내에 포함된 상기 제2 이력 정보를, 상기 마스터 메모리에 기록하도록 구성되는,
배터리 모듈.
제1항에 있어서,
상기 마스터 BMS는,
상기 제1 이력 정보를 수신함에 기반하여, 수신된 상기 제1 이력 정보를, 블록체인 네트워크로 송신하도록 구성되고,
상기 제1 이력 정보는,
상기 블록체인 네트워크 내에 저장되는,
배터리 모듈.